CN102105641A - 密封单元及相关方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于在两个构件(1，2)之间提供密封的密封单元(4)。所述密封单元包括能可逆变形的密封材料(5)以及用于在该密封材料上施加可控压缩的装置(6-9)，从而使密封材料产生基本上横向于压缩的相对应的变形。

Description

密封单元及相关方法

本发明涉及一种密封单元。

很多应用需要在两个构件之间进行密封。

例如，众所周知需要对混凝土层上形成的开口进行封闭的板四周提供密封，混凝土层是诸如提供进入容纳机器(电机、泵等)的空间或任何其它需要小心处理的区域的入口的墙壁、地板或天花板。这样，在功能操作中，可能与板接触的水就不会渗入到所述空间或需要小心处理的区域的内部。

这样的密封通常是通过一方面在毗邻的板之间、另一方面在板与混凝土层之间的空隙里放置密封件来获得。该密封绝大部分是当场形成的，例如通过在空隙里施加尚未完全处于凝固状态的密封材料。

如果有必要进入上述空间或需要小心处理的区域，例如为了在其中进行维护操作，则必须破坏掉该密封，从而能够移开板并揭开开口。

为了回到功能性操作模式，板被再一次放置在开口上，并在板的周围设置新的密封。

这些操作根据需要多次地重复。

这样的过程，即每次移开板时对现有的密封强加破坏，而且每次将板放回原处时，还要制造和放置新的密封，这必然造成了高成本。

从环保的观点出发，此外还会产生非常大量的废物。因此，仅在法国核电站使用的密封，每年的废物量估计有一百多吨。

本发明的一个目的就是以可能限制成本和产生的废物量的方式在两构件之间提供密封。

因此本发明提出了用来在两个构件之间提供密封的密封单元。该密封单元包括能可逆变形的密封材料以及用于在该密封材料上施加可控压缩的装置，从而使密封材料产生基本上横向于压缩的相对应的变形。

由于其结构，这样的密封单元可以很容易地安装于两构件之间。也很容易从中取出。因此使该密封单元可以被重复使用，可能被多次重复使用成为可能。

与引言中概述的传统过程相比，借助于这种密封单元，构件的一系列的交互结合和释放的成本降低了，同样的，废物量也减少了。

根据本发明有利的实施例，可以任何可行的方式组合：

-用于在密封材料上施加可控压缩的装置包括第一元件和第二元件以及至少一个中间元件，第一元件和第二元件分别与密封材料的相对边缘相接触，中间元件能够控制所述第一和第二元件之间的距离；

-该中间元件包括至少一个放置在密封材料内并固定在第一元件上的内螺纹的零件，以及至少一个与该内螺纹的零件相配合的外螺纹的零件，该外螺纹的零件的头部从密封材料上突出到第二元件之外；

-密封单元还包括板，用于压靠在两构件上，并位于密封材料和/或用于在密封材料上施加可控压缩的装置的至少一部分之上；

-该板设置为与第二元件接触，且外螺纹的零件穿过该板；

-该密封材料包括弹性硅胶；

-该密封材料还具有阻燃性能；

-该密封材料适于在辐射污染后去污染；和/或

-该密封材料符合于发电站使用的产品和材料的技术规格书。

本发明还提出了一种用于在两个构件之间提供密封的密封单元，该密封单元包括能可逆变形的密封材料以及用于在该密封材料上施加可控压缩的装置，从而使密封材料产生基本上横向于压缩的相对应的变形。在该密封单元中，用于在该密封材料上施加可控压缩的装置包括第一元件和第二元件以及至少一个中间元件，第一元件和第二元件分别与密封材料的相对边缘相接触，中间元件能够控制所述第一和第二元件之间的距离。另外，中间元件包括至少一个放置在密封材料内并固定在第一元件上的内螺纹的零件，以及至少一个与该内螺纹的零件相配合的外螺纹的零件，该外螺纹的零件的头部从密封材料上突出到第二元件之外。

本发明还提出了上述涉及的任一密封单元的制造方法，该方法包括下述步骤：

-获取用于在该密封材料上施加可控压缩的装置；

-相对于在该密封材料上施加可控压缩的所述装置，放置液态或粘性态的密封材料，从而当密封材料处于固体状态时，用于施加可控压缩到密封材料上的所述装置能够使密封材料产生基本上横向于压缩的相对应的变形；

-让密封材料干燥直至凝固。

本发明还提出借助于上述任一密封单元对两构件之间提供密封的方法，该方法包括下述步骤：

-将密封单元放置在两构件之间，将用于在该密封材料上施加可控压缩的装置设置成可接近的，从而可以通过一个操作者启动它们；

-启动用于在密封材料上施加可控压缩的装置，从而使密封材料通过变形与两构件接触。

本发明还提出了先前由上述任一密封单元连接的两构件的分离方法，该方法包括下述步骤：

-启动用于在该密封材料上施加可控压缩的装置，从而减少施加在密封材料上的压缩；

-当密封材料不再与两构件接触时，取出密封单元。

本发明的其它特征和优点将在下面结合附图给出的对非限制实施例的说明中变得更加清晰明了，其中：

-图1示出了中间可以安装本发明的密封单元的构件的示意图；

-图2示出了本发明密封单元的一个实例的组件的分解图；

-图3示出了在构件中插入本发明的密封单元的一个实例的部分剖视图；

-图4是在构件中插入本发明的密封单元的一个实例的透视图；

-图5是在对加入的密封材料进行压缩期间，本发明的密封单元的一个实例的部分剖视图；

-图6是在对加入的密封材料进行压缩期间，本发明的密封单元的一个实例的透视图；

-图7是使用本发明多个密封单元进行密封的图1中的构件的示意图；

-图8和9表示本发明的密封单元的一个实例的加工连续步骤。

本发明提出了用于在两个构件之间提供密封的密封单元。

所讨论的构件可以是可想象到的任何类型。通过如图1所示的示例，它们可以是用于封闭混凝土层2(其自身构成了构件)内形成的开口的相互并排放置的板1。

例如，层2构成了上部空间的地板以及下部空间的天花板。因此仅在没有板1的情况下才能从上部空间到达下部空间。下部空间可以例如由包括机器(电机、泵等)的房间组成，其操作可能会由于与水或任何其它需要小心处理的区域(核电站内的房间等)的接触而退化。相反的，上部空间例如是易于包括水的区域。

在功能性的操作模式下，板1封闭下部空间的入口。为了这个目的，金属接头3可以固定在板1的侧边，用以搁在形成于混凝土层2上的开口的内表面四周的肋材上。

为了在两个毗邻的的板1之间或者在板1与混凝土层2之间提供密封，要使用一个或多个密封单元。

图2示出了本发明的密封单元的一个实例的各种组件的分解图。在这个实例中，该密封单元包括适于可逆变形的密封材料5。

这个密封材料5的尺寸可以根据涉及的两个构件之间所需的密封功能来选择。例如，如果两个构件是毗邻的板1，如图1所示，则未施压的密封材料5的宽度优选为比两块板之间的间隙略小。密封材料5的长度可以比中间需放置密封单元的板1略短或相等。

密封单元还包括用于在该密封材料5上施加可控压缩的装置，从而使这个材料产生基本上横向于压缩的相对应的变形。当致动后，这些装置因此会以所需的强度压缩密封材料5，或者根据需要释放施加在该密封材料上的压缩。

在图2的示例中，这些装置包括用于与密封材料5的下边接触的第一元件7，以及用于与密封材料5的上边接触的第二元件6。

元件6和7优选地分别具有与密封材料5的待接触边相互补的形状。例如它们可以是如图2所示的大体呈U形的截面形状。

这些装置还包括用于控制元件6和7之间距离的中间元件。在图2的示例中，在密封材料5的相对端设置有两个中间元件。这些中间元件各自由内螺纹的零件8和外螺纹的零件9组成，内螺纹的零件固定在底部元件7上，且适用于放置在密封元件5对应的孔中，外螺纹的零件例如与内螺纹的零件8相配合的螺钉9，且其头部从密封材料5上突出至顶部元件6之外。

图2中的密封单元可选地还包括位于密封材料5的顶部的板10，且顶部元件6与待设置板10接触。在这种情况下，螺钉9还要穿过板10能与相应的带螺纹的零件8配合。板10例如可以是由不锈钢或任何其它可想象到的材料制成的镀锌的或防滑的踏板。值得注意的是没有元件6的话，板10能直接位于密封材料5顶上。

根据图2所述的密封单元的使用将在下面进行更详细的说明。

如图3和4所示，密封单元4被插入到有关构件之间，在这个示例中即插入到毗连的板1之间。因为该密封材料5的宽度比板1之间的间隙略窄，使得这个插入成为可能。当密封单元包括位于密封材料5和顶部元件6上方的板10时，板1之间的密封单元4的插入在该板10压在各个板1上时完成。该密封单元优选地距板1等距放置。

在该示例中，当密封单元4放置在板1之间时，用于在该密封材料5上施加可控压缩的装置对位于上述板1上的操作者来说是可容易取得的。螺钉9可以从板1的外侧紧固或松开。

一旦密封单元4放置到板1之间，密封材料5由于螺钉9的紧固而被压缩，例如借助于图5和6中所示的合适的键11(艾伦内六角扳手等)。该箝位具有使各个螺钉9逐步进入相应的内螺纹的零件8内、使后者拉向上的作用。每个内螺纹的零件8被固定在底部元件7上，后者也向上移动从而靠近顶部元件6。

元件6和7之间距离的逐步减小在高度方向上压缩密封材料5。该密封材料5通过基本上横向于压缩的变形来回应该压缩，即，在与板1进行接触的方向上。

在密封材料5的变形性能范围内，密封材料5和板1之间的接触随密封材料5的压缩而相应地更紧。由于其密封性能，从而使材料5阻止了与板1的上表面接触的水流到密封单元4的下面，从而提供了密封。

使用顶板10还使得在板1之间提供连续的表面成为可能，这就使例如板上的行人和/或车轮上的设备的经过不会损坏由板10保护的密封材料5。

图7所示的板1位于混凝土层2内，且被多个如上述所说放置的密封单元4包围。因此在整个区域提供了密封，包括各个密封材料相互接触的两个密封单元之间的连接处。在这种结构中，任何流到层2和板1上的水都会被阻止渗入到下部空间。

上述的密封单元的一个重要优点就是它能够取出和可重复使用。

密封单元4可以通过与上述相反的操作来移出。因此，参考图5和6，松开各个螺钉9，例如借助于在前述的可以紧固螺钉的相同的键，使得逐步减少施加在密封材料5上的压缩成为可能。由于密封材料5变形的可逆性，螺钉9的充分松开会导致密封材料5与板1之间失去接触，这就使得密封单元4可以被取出。

一旦板1周围的密封单元全被移开，这些板1就会分开且因此可以被移开，从而揭开通往下部空间的开口，例如在其间进行材料处理操作。

为了回到功能性操作模式，可以将板1放回原位从而关闭通往下部空间的开口，且之前使用过的同样的密封单元可以被放回到板1周围，以提供密封。

无需破坏或毁坏密封单元4就能将其移开、并且可以根据需要多次将它们放置在构件中间的性能，使得在每次将板放回原位时避免制造和适配新的密封单元。因此这种操作模式减少了成本以及产生的废物量。

还值得注意的是，上述密封单元的使用相对传统的密封还节省了它们配装的时间。在现有技术的方法中，密封是当场制作，并且在提供有效的密封之前需要一定的干燥时间。相反，本发明的密封单元可以预先制作，使得将它们放置在构件中间后就能立即产生密封作用。

上述密封单元4的制造方法的示例将在下面结合图8和9进行详细的说明。

在这个示例中，元件6和7、固定在元件7上的内螺纹的零件8以及相应的螺钉9，它们组成在密封材料5上施加可控压缩的装置，以及使用到的板10，上述元件组装并优选地放置在将被夹在一起的两个分隔板12之间的整个长度上。

最初装在罐13内的液态或粘性态的密封材料5，随后被倒入元件6和7与分隔板12之间的空间直至充满。在这个倾倒的过程中，该密封材料5完全包围了内部纹的零件8，并包围了部分螺杆9。然后让密封材料5干燥直至其凝固。

使用的密封材料5例如是弹性硅胶，它在压缩时的变形系数优选至少是25％。其性能优选为粘弹性，这就确保了其变形是可逆的。

如果密封材料所参与的应用需要该密封材料，则密封材料5还可以具有阻燃的性能。在这种情况下，优选选择与火接触而缓慢消耗且传热相对差的材料。例如，可以选择在承受高热时表面不超过140℃的材料。

以这种方式，密封材料能够在上部空间到下部空间之间提供阻燃的功能，反之亦然。通过这样的密封单元的结构，表面没有暴露在火中的金属部分(例如板10)与表面暴露在火中的金属部分(例如元件7)通过密封和阻燃材料5热隔离了，从而限制火的位置与需要保护的位置之间的热桥。

当密封单元必须放置在如辐射污染的区域，例如在核电站内，密封材料5优选为可以去污染的。在由于辐射而污染的情况下，只要根据上面所述取出密封单元就足够了，用标准技术例如通过清洗或涂漆来去污染，然后将其放回原位。为了达到这个目的，可以选择平滑的无孔的弹性体，同样可以考虑在空气中自润的材料。

如果需要，可以优先使用符合用于发电站的产品和材料的技术规格书的密封材料。

值得注意的是本发明不限于结合图所述的密封单元4的示例。很多其它示例的密封单元也可以考虑。特别的，在密封材料上施加可控压缩的装置可以具有与上述不同的形状，只要这些装置能使密封材料产生基本上横向于压缩的变形即可。

类似地，如果在该密封材料上施加可控压缩的装置包括与密封材料的相对边缘相接触的两个元件，以及适于控制这两个元件之间的距离的中间元件，则该中间元件可以具有不同于与外螺纹的零件配合的内螺纹的零件的结构。例如，具有弹簧或活塞的中间元件可以是适合的。

最后，在上述的示例中，密封单元的目的是提供放置在水平混凝土层上的板四周的密封，当然，其他的应用也可以根据本发明的上下文而设想到。例如，密封单元可以放置在竖直件之间，甚至非直线壁之间。在后种情况下，密封单元的形状可以优选地跟从必须插入密封单元的壁之间的空间的形状。

如本领域的技术人员所知，上述的制造方法优选地适用于密封单元的结构的变体，且同时继续与本发明的原理保持一致。

Claims (10)

1.密封单元(4)，用于在两个构件(1，2)之间提供密封，该密封单元包括能可逆变形的密封材料(5)以及用于在该密封材料上施加可控压缩的装置(6-9)，从而使密封材料产生基本上横向于压缩的相对应的变形；其中，用于在密封材料(5)上施加可控压缩的装置(6-9)包括第一元件(7)和第二元件(6)以及至少一个中间元件(8-9)，第一元件和第二元件分别与密封材料的相对边缘相接触，中间元件能够控制所述第一和第二元件之间的距离；且其中，中间元件(8-9)包括至少一个放置在密封材料(5)内并固定在第一元件(7)上的内螺纹的零件(8)，以及至少一个与该内螺纹的零件相配合的外螺纹的零件(9)，该外螺纹的零件的头部从密封材料上突出到第二元件(6)之外。

2.根据权利要求1所述的密封单元(4)，还包括板(10)，用于压靠在两构件(1，2)上，并位于密封材料(5)和/或至少用于在密封材料上施加可控压缩的装置的一部分之上。

3.根据权利要求1和2所述的密封单元(4)，其中，板(10)设置为与第二元件(6)接触，且其中，外螺纹的零件穿过该板。

4.根据前述任一权利要求所述的密封单元(4)，其中，密封材料(5)包括弹性硅胶。

5.根据前述任一权利要求所述的密封单元(4)，其中，密封材料(5)还具有阻燃性能。

6.根据前述任一权利要求所述的密封单元(4)，其中，密封材料(5)适于在辐射污染后去污染。

7.根据前述任一权利要求所述的密封单元(4)，其中，密封材料(5)符合用于发电站的产品和材料的技术规格书。

8.根据前述任一权利要求所述的密封单元(4)的制造方法，其包括下述步骤：

-获取用于在密封材料上施加可控压缩的装置(6-9)；

-相对于用于在密封材料上施加可控压缩的所述装置，放置液态或粘性态的密封材料(5)，从而当密封材料处于固体状态时，用于在密封材料上施加可控压缩的所述装置能够使密封材料产生基本上横向于压缩的相对应的变形；

-让密封材料干燥直至凝固。

9.借助于权利要求1至7中任一项所述的密封单元(4)对两构件(1，2)之间提供密封的方法，该方法包括下述步骤：

-将密封单元放置在两构件之间，将用于在密封材料上施加可控压缩的装置(6-9)设置成可接近的，从而可以通过一个操作者启动它们；

-启动用于在密封材料上施加可控压缩的装置，从而使密封材料通过变形与两构件接触。

10.先前用权利要求9的方法中的密封单元(4)连接的两构件(1，2)的分离方法，包括下述步骤：

-启动用于在密封材料(5)上施加可控压缩的装置(6-9)，从而减少施加在密封材料上的压缩；

-当密封材料不再与两构件接触时，取出密封单元。

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